用于使用独立噪声填充生成增强信号的装置和方法与流程

技术特征：

1.一种用于从输入信号(600)生成增强信号的装置，其中所述增强信号具有用于增强谱区域的谱值，所述用于增强谱区域的谱值未包含在所述输入信号(600)中，所述装置包括：

映射器(602)，用于将所述输入信号(600)的源谱区域映射至所述增强谱区域中的目标区域，其中，对于所述目标区域，存在源区域标识，以及其中所述映射器(602)用于使用所述源区域标识选择所述源谱区域以及用于将所选择的源谱区域映射至所述目标区域；以及

噪声填充器(604)，用于生成用于所述增强谱区域中的目标区域中的噪声区域的第二噪声值，其中所述第二噪声值与所述输入信号(600)的源谱区域中的第一噪声值解相关。

2.根据权利要求1所述的装置，

其中所述输入信号(600)的源谱区域包括所述源谱区域中的噪声填充区域(302)，所述噪声填充区域(302)包括所述第一噪声值，以及

其中所述噪声填充器(604)用于生成用于所述输入信号的源谱区域中的所述噪声填充区域(302)的所述第一噪声值。

3.根据权利要求1或2所述的装置，

其中所述输入信号(600)是包括用于所述输入信号(600)的源谱区域的噪声填充参数的经编码的信号，

其中所述噪声填充器(604)用于使用所述噪声填充参数生成所述第一噪声值，并用于使用关于所述第一噪声值的能量信息生成所述第二噪声值。

4.根据权利要求2或3所述的装置，

其中所述噪声填充器(604)用于：

识别(900)所述输入信号(600)中的具有所述第一噪声值的所述噪声填充区域(302)；

复制(902)至少所述输入信号(600)的区域到源块元缓冲区，所述区域包括所述源谱区域，所述源谱区域包括所述噪声填充区域(302)；以及

在所述源块元缓冲区中用解相关的噪声值替换(904)在识别(900)所述噪声填充区域(302)中识别的所述第一噪声值，

其中所述映射器(602)用于将具有所述解相关噪声值的所述源块元缓冲区映射至所述目标区域。

5.根据权利要求4所述装置，

其中所述噪声填充器(604)用于测量(1102)关于所述解相关噪声值的能量信息并且测量(1100)关于所述第一噪声值的能量信息，以及使用从关于所述解相关噪声值的能量信息和关于所述第一噪声值的能量信息得到(1104)的缩放因子对所述解相关噪声值进行缩放(906，1106)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其中所述噪声填充器(604)用于在所述映射器(602)的操作之后生成所述第二噪声值，或

其中所述噪声填充器(604)用于在所述映射器(602)的操作之后生成(604)所述第一噪声值和所述第二噪声值。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其中所述噪声填充器(604)用于：

通过使用噪声填充操作和在所述输入信号中作为辅助信息传输的噪声填充参数生成所述第一噪声值而在谱区域中执行噪声填充，以及

在所述目标区域中执行噪声填充操作，以使用关于所述第一噪声值的能量信息生成所述第二噪声值。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，还包括：

包络调节器，用于使用作为辅助信息包含在所述输入信号(600)中的谱包络信息调节(1202)所述增强谱区域中的第二噪声值。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其中所述噪声填充器(604)用于仅使用所述输入信号(600)的辅助信息以识别用于噪声填充操作的谱位置，或

其中所述噪声填充器(604)用于分析具有或不具有噪声填充区域(302)中的谱值的所述输入信号(600)的时间或谱特性，以识别用于噪声填充操作的谱位置。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其中所述噪声填充器(604)用于使用仅具有用于源谱区域中的谱位置的条目或具有用于所述源谱区域中的谱位置和所述目标区域中的谱位置的条目的识别向量(706)识别噪声位置。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述噪声填充器(604)用于：

计算(1100)关于由所述识别向量(706)指示的噪声值的能量信息，

计算(1102)关于用于所述目标区域的插入的随机值的能量信息，

计算(1104)用于对所述插入的随机值进行缩放的增益因子，以及

将所述增益因子应用(1010，1106)至所述插入的随机值。

12.根据权利要求4或5所述的装置，

其中所述噪声填充器(604)用于在复制操作(902)中复制所述输入信号(600)的完整谱部分或所述映射器(602)可用的噪声填充边界频率上的所述输入信号(600)的完整谱部分至所述源块元缓冲区，并且对全部的源块元缓冲区执行替换操作(904)，或

其中所述噪声填充器(604)用于在复制操作(902)中仅复制由一个或多个特定源标识识别的所述输入信号(600)的谱区域，一个或多个特定源标识用于待被所述映射器(602)使用用于识别的目标区域的源谱区域，其中对于每个不同的个别映射操作使用个别源块元缓冲区。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，

其中所述映射器(602)用于执行用于生成所述目标区域的间隙填充操作，所述装置包括：

谱域音频解码器(112)，用于生成第一集合的第一谱部分的第一解码表示，解码表示具有第一谱分辨率；

参数化解码器(114)，用于生成具有比所述第一谱分辨率低的第二谱分辨率的第二集合的第二谱部分的第二解码表示；

频率再生器(116)，用于使用第一谱部分和用于所述第二谱部分的谱包络信息再生具有所述第一谱分辨率的重构的第二谱部分；以及

谱时间转换器(118)，用于将所述重构的第二谱部分中的所述第一解码表示转换为时间表示，

其中所述映射器(602)及所述噪声填充器(604)至少部分地包含在所述频率再生器(116)中。

14.根据权利要求13所述的装置，

其中所述谱域音频解码器(112)用于输出谱值的解码帧的序列，解码帧为所述第一解码表示，其中帧包括用于第一集合的谱部分的谱值以及用于所述第二集合的第二谱部分的零指示，

其中用于解码的装置还包括组合器(208)，所述组合器用于组合由所述频率再生器(116)为所述第二集合的第二谱部分生成的谱值与重构带中的所述第一集合的第一谱部分的谱值，以获取包括用于所述第一集合的第一谱部分以及所述第二集合的第二谱部分的谱值的重构的谱帧；以及

其中所述谱-时间转换器(118)用于将所述重构的谱帧转换为所述时间表示。

15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述噪声填充器被配置为由控制向量(phi)控制，其中所述控制向量(phi)被确定为对于在其处执行噪声填充的谱位置具有值“1”，对于在其处未执行噪声填充的谱位置具有值“0”，或者其中所述控制向量(phi)被确定为对于其处的谱线被识别为噪声线的谱位置具有值“1”，对于其处的谱线不被识别为噪声线的谱位置具有值“0”。

16.根据权利要求2或3所述的装置，

其中所述噪声填充器(604)用于从所述输入信号(600)识别(900)噪声位置，其中所述噪声填充区域(302)不具有任何噪声值，

其中所述映射器(602)用于将所述输入信号(600)的所述源谱区域映射(1002)至所述增强谱区域中的目标区域，其中在所述源谱区域的所述噪声填充区域(302)中不包括任何噪声填充值，

其中所述噪声填充器(604)用于从所述输入信号(600)读取(1004)包括在所述噪声填充信息中的能量信息，

其中所述噪声填充器(604)用于使用来自所述噪声填充信息的所述能量信息生成(1006)用于所述噪声填充区域(302)的所述第一噪声值，

其中所述噪声填充器(604)用于在所述目标区域中在噪声位置处插入(1008)随机值以获得插入的随机值，以及

其中所述噪声填充器(604)用于对所述插入的随机值进行缩放(1010)以获得所述第二噪声值。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述噪声填充器(604)用于通过识别所述输入信号(600)中的零谱值或使用来自所述输入信号(600)的噪声填充信息，识别(900)噪声位置。

18.根据权利要求16或17所述的装置，其中所述噪声填充器(604)用于：

计算(1100)关于用于所述噪声填充区域(302)的所述第一噪声值的能量信息，

计算(1102)关于所述插入的随机值的能量信息，

使用关于所述第一噪声值的能量信息和关于所述插入的随机值的能量信息计算(1104)缩放因子，以及

在对所述插入的随机值进行缩放(1010)时将所述插入的随机值与所述缩放因子相乘。

19.一种用于从输入信号(600)生成增强信号的方法，其中所述增强信号具有用于增强谱区域的谱值，所述用于增强谱区域的谱值未包含在所述输入信号(600)中，所述方法包括：

将所述输入信号(600)的源谱区域映射(602)至增强谱区域中的目标区域，其中，对于所述目标区域，存在源区域标识，以及其中所述映射(602)包括使用所述源区域标识选择所述源谱区域以及将所选择的源谱区域映射至所述目标区域；以及

生成(604)用于所述目标区域中的噪声区域的第二噪声值，其中所述第二噪声值与所述源谱区域中的第一噪声值解相关。

20.根据权利要求19所述的方法，

其中所述输入信号(600)的所述源谱区域包括所述源谱区域中的噪声填充区域(302)，所述噪声填充区域(302)包括所述第一噪声值，以及

其中所述生成(604)包括生成用于所述输入信号的源谱区域中的所述噪声填充区域(302)的所述第一噪声值。

21.一种用于处理音频信号的系统，包括：

编码器，用于从所述音频信号生成经编码的信号；以及

根据权利要求1-18中的任一项所述的用于从输入信号(600)生成增强信号的装置，其中所述经编码的信号经受处理(700)，以将输入信号(600)生成到用于生成所述增强信号的装置中。

22.一种用于处理音频信号的方法，包括：

从音频信号生成经编码的信号；以及

根据权利要求19或20所述的用于从输入信号(600)生成增强信号的方法，其中所述经编码的信号经受预定处理(700)，以将所述输入信号(600)生成到用于生成增强信号的方法中。

23.一种计算机程序，当其在计算机上运行时，用于执行权利要求19、20或22所述的方法。

技术总结
用于从输入信号(600)生成增强信号的装置，其中增强信号具有用于增强谱区域的谱值，用于增强谱区域的谱值不包含在输入信号(600)中，该装置包括映射器(602)，用于映射输入信号的源谱区域至增强谱区域中的目标区域，对于所述目标区域，存在源区域标识，映射器(602)用于使用所述源区域标识选择所述源谱区域以及用于将所选择的源谱区域映射至所述目标区域；以及噪声填充器(604)，用于生成用于所述增强谱区域中的目标区域中的噪声区域的第二噪声值，其中所述第二噪声值与所述输入信号(600)的源谱区域中的第一噪声值解相关。

技术研发人员：萨沙·迪施;拉尔夫·盖格;安德烈·尼德迈尔;马蒂亚斯·诺伊辛格;康斯坦丁·施密特;斯蒂芬·王尔德;本杰明·舒伯特;克里斯蒂安·诺伊卡姆
受保护的技术使用者：弗劳恩霍夫应用研究促进协会
技术研发日：2015.07.24
技术公布日：2021.07.23